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姚店-甘泉管線加降凝劑運(yùn)行安全與經(jīng)濟(jì)性分析

文檔作者：安家榮李健文檔來源：中國石油大學(xué)（華東）儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年12月03日
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姚店一甘泉管線加降凝劑運(yùn)行安全與經(jīng)濟(jì)性分析
安家榮 李?。ㄖ袊痛髮W(xué)（華東）儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院）
摘要由于低輸量熱油管道在冬季運(yùn)行中會遇到安全停輸時(shí)間過短的安全隱患，生產(chǎn)單位 所采取的措施有加入降凝劑和提高原油的出站溫度。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法確定降凝劑GY-3的最佳 添加濃度和最佳熱處理溫度.進(jìn)而得出在最優(yōu)加劑條件下的原油的物性及流變特性.通過管道 模擬軟件建立姚店一甘泉管線模型，對加劑前后管線運(yùn)行工況計(jì)算，得出相應(yīng)參數(shù)；并建立經(jīng) 濟(jì)比較模型，通過經(jīng)濟(jì)分析后確雯添加降凝劑的工況，為現(xiàn)場生產(chǎn)提供依據(jù)。
關(guān)鍵詞原油管道低輸量降凝劑仿真模擬經(jīng)濟(jì)比較
DOI： 10.3969/j.i ssn.2095-1493.2013.010.018

姚店一甘泉線起自姚店聯(lián)合站，止于甘泉輸油 站，中間站有川口輸油站、南泥灣插輸站，全長 90.82 km。管輸原油有：三處原油、長慶青化眨原 油、南泥灣原油、川口原油和各原油的混合油。管 線投產(chǎn)以來輸量一直低于設(shè)計(jì)輸量。目前的運(yùn)行工 況中，各站的出站溫度較高，具有節(jié)能潛力。管線 在冬季運(yùn)行中，采用加劑加熱輸送和加熱輸送兩種 輸送方式O
表1姚店一甘泉線管道概況
	管徑	設(shè)計(jì)輸量/（t * a1）長度/km
姚店一川口段	0 159 mm x 5	40 x 104	17.4
川口一南泥灣段	 219 mm x 6	80 x 104	24
南泥灣一甘泉段	 355.6 mm x 6.4	160 x 104	49.02
注：全段非密閉管線，姚店來油進(jìn)川口站罐，南泥灣站為插輸
站，只加熱不加壓。

1降凝劑的室內(nèi)試驗(yàn)
影響降凝劑改性效果的主要因素如下：原油的 組成、降凝劑與原油的適配性、降凝劑的添加量、 改性處理溫度等叭在對管輸原油添加降凝劑實(shí)驗(yàn) 前，首先分別對每種原油進(jìn)行原油物性測量和流變 性測量。測量后發(fā)現(xiàn)，管線各原油凝點(diǎn)約為 20	各原油在牛頓流體范圍內(nèi)黏度較小。由于
管輸原油黏度較低，評價(jià)降凝劑效果時(shí)以凝點(diǎn)的降
第一作者簡介：安家榮，副教授，1987年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（油 氣儲運(yùn)專業(yè)），從事油氣管輸技術(shù)、油氣集輸及節(jié)能減排方面教學(xué) 與科研工作，E-mail： anjiar@126.com ,地址：青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā) 區(qū)長江西路66號中國石油大學(xué)（華東）儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院， 266580。
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低幅度作為主要的參考。
1. 1最佳加劑濃度的確定
確定降凝劑最佳加劑濃度和加劑溫度的室內(nèi)實(shí) 驗(yàn)是在已經(jīng)確定了降凝劑類型為GY-3的基礎(chǔ)上進(jìn) 行的。對于已經(jīng)確定的降凝劑，降凝效果并非是隨 著加劑濃度增加和處理溫度升高而呈線性增加。
配置加入不同濃度降凝劑的各原油，通過測量 相同熱處理溫度條件下加劑原油的凝點(diǎn)，進(jìn)而確定 出最佳加劑濃度（表2）。
表2管線各原油不同加劑濃度下的凝點(diǎn)
油樣	降凝劑濃度/106	凝點(diǎn)代	空白油樣凝點(diǎn)/弋
	25	14	
長慶青化眨	50	10	20
	100	10	
	25	15	
三處	50	13	18
	100	13	
	25	16	
川口	50	14	20
	100	14	
	25	12	
南泥灣	50	8	21
	100	8	
注：加劑處理溫度為50
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，降凝劑的最優(yōu)加劑濃度為 50x 10"。
1.2最佳加劑溫度的確定
確定了加劑濃度后，通過測量不同加劑溫度條 件下原油的凝點(diǎn)，確定出最佳加劑處理溫度（表3）。
由表3可知，原油的凝點(diǎn)在加劑后有所降低， 
 
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但并非加劑濃度越大熱處理溫度越高，凝點(diǎn)降低幅 度才越大。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性分析，降凝劑的最佳加劑濃 度為50x10",最佳熱處理溫度為50弋。
注：加劑濃度為50x10"。
1.3降凝劑對原油流變性的影響
對加劑濃度為50 x 10 \熱處理溫度為50弋的 川口原油進(jìn)行流變分析并與空白油樣進(jìn)行對比。實(shí) 驗(yàn)所采用的流變儀為HAKKE VT550。
根據(jù)黏度測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，姚甘管線原油在牛頓 流體范圍內(nèi)黏度較小，加劑后的原油在此范圍內(nèi)并 沒有降黏。在非牛頓流體范圍內(nèi)添加降凝劑后原油 黏度有所降低（圖1）。

圖1剪切速率為40 s"時(shí)空白油樣與加劑油樣表觀黏度對比 此外，影響降凝劑改性效果的外部因素還有重 復(fù)加熱、冷卻速度、過泵剪切、管流剪切等。
2添加降凝劑的安全與經(jīng)濟(jì)性分析
加劑輸送后不僅能降低低輸量帶來的安全隱 患，并且?guī)砹私?jīng)濟(jì)效益鐵

表4加劑前后管輸原油比較
凝點(diǎn)/t 50 t下的黏度/（mPa ? s） 加劑量/	
管道	油樣	空白加劑剪切速率/空白加劑
10"
油油 s" 油油
管道安全運(yùn)行的約束條件⑼是：
?出站溫度小于設(shè)備或設(shè)計(jì)允許最大出站溫度； O進(jìn)站溫度大于安全生產(chǎn)的允許最小進(jìn)站溫度； ?出站壓力小于管道允許最大出站壓力；
O進(jìn)站壓力大于生產(chǎn)允許最小進(jìn)站壓力。
在2月份某輸量下，加劑前管道運(yùn)行參數(shù)與根 據(jù)軟件模擬計(jì)算出的加劑后管道運(yùn)行參數(shù)的對比見 表5。
表5加劑前后運(yùn)行工況對比
	姚店	川口	南泥灣
	加劑前加劑后	加劑前加劑后	加劑前加劑后
出站流量/（1?d '）	590.4	590.4	649.4	649.4	1 672.8 1 672.8
出站溫度/弋	65	50	60	50	69	50
出站壓力/MPa	2.57	2.61	3.63	3.66	2.16	2.13
通過經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算得到，在此工況下運(yùn)行1 天，如果管道采用加劑加熱運(yùn)行可節(jié)省費(fèi)用約為 3000 元。
3結(jié)論
1）	姚店一甘泉管線的降凝劑最佳的加劑溫度 為50七、加劑濃度為50x10",能有效降低管輸原 油的凝點(diǎn)。在較低溫度下加劑后的原油表觀黏度比 加劑前有所降低。
2）	根據(jù)姚店一甘泉管線實(shí)際運(yùn)行工況，通過 仿真軟件的模擬、分析、計(jì)算得到，只有冬季較低 輸量時(shí)添加降凝劑才具有經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)：
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[2]	李傳憲，原油流變學(xué)[M].東營：中國石油大學(xué)出版社， 2009.
[3]	謝英，袁崇明.肖燕.在役埋地?zé)嵊凸艿赖洼斄窟\(yùn)行的經(jīng) 濟(jì)研究[J].油氣儲運(yùn).2008 （4） :10-13,
（收稿日期：2013-06-03）

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